面向对象设计原则之开-闭原则

定义

开闭原则（Open Closed Principle, OCP）由勃兰特·梅耶（Bertrand Meyer）提出，他在 1988 年的著作《面向对象软件构造》（Object Oriented Software Construction）中提出：软件实体应当对扩展开放，对修改关闭（Software entities should be open for extension，but closed for modification），这就是开闭原则的经典定义。

这里的软件实体包括以下几个部分：

1. 项目中划分出的模块
2. 类与接口
3. 方法

开闭原则的含义是：当应用的需求改变时，在不修改软件实体的源代码或者二进制代码的前提下，可以扩展模块的功能，使其满足新的需求。

作用

开闭原则是面向对象程序设计的终极目标，它使软件实体拥有一定的适应性和灵活性，但同时具备稳定性和延续性。具体作用如下：

1. . 对软件测试的影响：如果软件遵循开闭原则，软件测试时只需要对扩展的代码进行测试就可以了，因为原有的逻辑未修改，原有的测试代码逻辑也仍然能够正常运行。
2. 提高代码可复用性：粒度越小，可复用的可能性就越大；在面向对象的程序设计中，根据原子和抽象编程可以提高代码的可复用性。
3. 提高软件可维护性：遵循开闭原则的软件，其稳定性和延续性强，从而易于扩展和维护。

实现方法

通过“抽象约束、封装变化”来实现开闭原则，即通过接口或者抽象类为软件实体定义一个相对稳定的抽象层，而将相同的可变因素封装在具体的实现类中；用抽象构建框架，用实现类实现具体细节。

代码示例

package will.tools.design;
 
/**
 * 定义个课程接口，定义公共行为方法
 * getName() 课程名称
 * getPrice() 课程价格
 */
public interface ICourse {
    Integer getId();
 
    String getName();
 
    Double getPrice();
}

package will.tools.design;
 
public class JavaCourse implements ICourse {
 
    private Integer id;
 
    private String name;
 
    private Double price;
 
    public JavaCourse(Integer id, String name, Double price) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.price = price;
    }
 
    @Override
    public Integer getId() {
        return id;
    }
 
    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    @Override
    public Double getPrice() {
        return price;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "课程ID：" + getId() +
                "\n课程名称：" + getName() +
                "\n课程价格：" + getPrice();
    }
}

定义课程接口ICourse，定义公共方法，获取课程名称、价格等；实现Java课程类JavaCourse，实例化具体课程对象；当需求发生变化，如Java课程价格发生变化（8折）时，我们可以在Java实现类中修改，如下图：

写一个main方法测试类，初始化一个java课程并输出

package will.tools.design;
 
public class CourseTest {
    public static void main(String[] args){
    
        ICourse course = new JavaCourse(1,"java",100d);
        System.out.println(course.toString());
    }
}

输出结果如下

课程ID：1
课程名称：java
课程价格：80.0

但此时，其实已经违反了开闭原则，因为直接对业务需求进行了修改。即每次使用不同的折扣时，都需要修改一次JavaCourse类频繁修改原有的逻辑，在复杂业务中非常容易出现问题。这时，我们可以对修改关闭，即原JavaCourse中不要修改，而是采用扩展的方式，通过继承类，实现需求细节的修改，让我们的代码风险可控。实现如下：

package will.tools.design;
 
public class JavaDiscountCourse extends JavaCourse {
    public JavaDiscountCourse(Integer id, String name, Double price) {
        super(id, name, price);
    }
 
    public Double getDiscountPrice() {
        return super.getPrice() * 0.8;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "课程ID：" + getId() +
                "\n课程名称：" + getName() +
                "\n课程原价：" + getPrice() +
                "\n课程折扣价：" + getDiscountPrice();
    }
}

写一个main方法测试类，初始化一个java课程并输出

package will.tools.design;
 
public class CourseTest {
    public static void main(String[] args){
    
        ICourse course2 = new JavaDiscountCourse(1,"java",100d);
        System.out.println(course2.toString());
    }
}

结果如下：

课程ID：1
课程名称：java
课程原价：100.0
课程折扣价：80.0